火電廠脫硫系統節能降耗的重要性及措施

廣東大唐國際雷州發電有限責任公司 廣東 雷州 524200

前言

火電主要是以煤炭為能源,在生產過程中,不可避免地會排放污染性氣體,對自然環境產生巨大負面影響。其中二氧化硫是主要污染物,因此,火電廠通常使用脫硫技術,但是脫硫過程還伴隨著巨大的能耗。為了有降低運營成本,有必要更新和改進脫硫系統,實現節能降耗以確保火電廠的可持續發展。

1 雷州發電公司濕法脫硫工藝概述

雷州發電公司規劃容量6×1000MW,一期新建2×1000MW機組并配備2套煙氣脫硫系統,均采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝,吸收劑為石灰石,主要成分為CaCO3,脫硫副產物為石膏。系統設計煤種含硫量為0.69%,校核煤質最大含硫量為1.0%。脫硫裝置煙氣最大設計入口SO2含量為2570 mg/Nm3(干基,標態,6% O2),鍋爐在各種煤質工況下需滿足出口排放SO2含量小于35mg/Nm3(干基,標態,6% O2),燃用設計煤種脫硫效率不低于98.64%。并且在FGD入口煙塵20 mg/Nm3時,FGD出口固體顆粒物＜5 mg/Nm3。

2 火力發電廠脫硫系統中節能降耗的措施

2.1 煙氣系統 優化煙囪疏水系統：①由于煙道疏水ph值在1-2之間,屬于強酸,把煙道疏水引入漿液系統改善石灰石活性。②可降低煙道疏水進入吸塔后對吸收塔內漿液ph值影響。③減少脫硫系統水量損失,這可以大大減少系統的用水量,但同時,防止發生運行過程中吸收塔系統水平衡的事故。

2.2 吸收塔系統 由于發電機組運行過程中負荷和燃料煤含硫量變化較大,在機組低負荷、吸收塔入口的二氧化硫濃度低時,漿液循環的泵的無用功率較大,導致資源浪費,無助于降低脫硫裝置的能耗。在這種情況下,①依據5臺漿液循環泵出力不同,合理啟停漿液循環泵,滿足環保要求情況下減少能耗②對漿液循環泵進行變頻改造,以最大程度地利用漿液循環泵。③在保證安全運行的條件下調整氧化風機出力,降低氧化風機能耗。④定期清潔氧化風機入口濾網,并定期沖洗氧化風管,降低氧化風機系統阻力,減少能耗。吸收塔的主要反應可以概括如下：

吸收：2SO2+H2O+CaCO3→Ca(HSO3)2+CO2

氧化：Ca(HSO3)2+O2+H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4

中和：CaCO3+H2SO4+H2O→CaSO4·2H2O+CO2

2.3 制漿系統 ①優化運行,在額定負載下運行,并縮短系統運行時間。②控制原料的粒度,嚴格遵守原料驗收標準。如果進料的粒度大于標準粒徑,則研磨時間將增加,球磨機鋼球的消耗將間接增加。③選擇優質的石灰石。如果石灰石中Fe2O3和SiO2的含量超過標準,不僅會增加磨損,還會增加石灰石的研磨難度,降低石灰石的利用率。因此,在使用系統時,請密切注意石灰石測試報告。④加強設備維護,定期清洗并檢查泥漿沉淀,以確保設備利用率高。⑤根據濕式球磨機的工作電流及時添加鋼球,以保證鋼球的比例,提高球磨機的效率和漿料的細度[1]。

2.4 脫水系統 ①假設石膏中的水分含量和濾餅厚度足夠,確保系統的真空帶在額定負載下運行,以縮短脫水系統的運行時間。②確保濾布清洗用水噴嘴未堵塞,并定期用高壓水槍清洗濾布,以確保濾布具有良好的過濾性能。③定期檢查真空泵皮帶,以免打滑,確保其性能和真空度在合理范圍內,并保持適當的密封水流量。④定期檢查濾布調節開關,以延長濾布的使用壽命,提高濾布的利用率。

2.5 工藝、工業水系統 ①確保備用泵可靠且處于備用模式,并定期添加潤滑油。②在條件允許的情況下,兩個塔共用除霧器沖洗泵,并且兩個塔交替執行除霧器沖洗方法以提高泵效率,減少脫硫能耗。③定期清潔進水過濾器,以確保進入設備密封件的水的質量,并延長設備的使用壽命[2]。

2.6 廢水處理系統 脫硫系統出口二氧化硫排放濃度和粉塵含量在滿足環保要求的前提下,為了減少能耗,節約能源,做好以下工作①合理配煤,以確保進入爐內的煤中硫含量不超過設計值。②降低干排渣機、空氣預熱器、電除塵、煙氣系統泄漏,減少煙氣處理量。③根據機組負荷和進入爐內煤的含硫含量,在保證滿足環保排放和安全運行的條件下,優化塔漿液循環泵的運行。④改善除霧器的沖洗,降低煙氣阻力,減少壓力損失,達到節能的目的。⑤調節吸收塔漿液密度,減少循環泵、攪拌器和其他設備的電流。⑥將工藝水的質量控制在規定范圍內,確保Cl-的濃度在可接受的范圍內。⑦ 可最大程度地減少管道和設備的沖洗水量。⑧可以間歇運行的設備必須間歇運行,及時優化脫硫運行模式,以達到節能的目的[3]。

結束語

減少火力發電廠中硫化物污染的技術改進過程中,企業必須充分考慮脫硫效率和能耗,保持成本盡可能低,提高脫硫效率,實現經濟效益和社會效益雙贏。在節約能源和減少脫硫系統消耗的措施道路上,我們堅信,在國家政策的支持和指導下,不斷創新和對員工進行培訓,將確保環境管理取得有效進展,并促進我們國家的電力發展。